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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题03 透镜及其应用
【中考新考法】
（2024·广东广州）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；____
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；____
（3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则__________（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a反射光线通过凸透镜光心O。
【新科技新情境】
2. （2024·广东深圳）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7_________（填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图_________；
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W=_________；
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人_________（靠近/远离）此区域；
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过_________波来传递信号。
考点1 透镜
1. （2024·黑龙江齐齐哈尔）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的
B. 近视眼可以戴度数合适的凹透镜片做的眼镜矫正
C. 医院里经常使用红外线消毒病房和手术室
D. 牙科医生用来检查牙齿的小镜子是凹面镜
2. （2024·山东滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
3. （2024·吉林）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出图中折射光线对应的入射光线。
考点2 生活中的透镜
4. （2024·广东）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于___________透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变___________。
考点3 凸透镜成像的规律
5. （2024·江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（ ）
A. 只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像
6. （2024·天津）（多选）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像
7. （2024·黑龙江齐齐哈尔）（多选）物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
8. （2024·陕西A卷）如图—1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置；
（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是________；
（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动________直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质；
（3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中；
凸透镜的焦距：
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距________；
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上________（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像；
（5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜；
（6）如图—2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点；
（7）生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
9. （2024·湖北）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为_________cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距_________（填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中_________侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。_________的推测合理，理由是______。
10. （2024·内蒙古赤峰）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表：
表1
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
11 9.2 5
17 7.1 2.5
40 5.7 0.9
表2
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
25 17 4
28 167 3.3
40 13.3 2
（1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是___________。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，___________不同，则像距不同，像的高度也不同。
11. （2024·湖北武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向______移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较______的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
12. （2024·黑龙江绥化）如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。
（1）调节实验器材的高度时，蜡烛__________点燃；（选填“需要”或“不需要”）
（2）实验过程中，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好出现清晰的像。该像是倒立、__________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的；
（3）如图位置，若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，应该将光屏适当向__________（选填“右”或“左”）移动：如果不动光屏、凸透镜，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的__________（选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上也能出现清晰的像。
13. （2024·黑龙江龙东）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是_________；
（2）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距__________cm；
（3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度_________（选填“会”或“不会”）受影响；
（4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，像将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
考点4 眼睛和眼镜
14. （2024·广西）如图所示的眼镜片是（ ）
A. 凸面镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜
15. （2024·山东滨州）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A. 小孔成像是由光的折射形成的
B. “潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C. 用手机扫描二维码时，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D. 近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
16. （2024·甘肃临夏）眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的________（选填“实像”或“虚像”）。为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应________（选填“推入”或“抽出”）水。
17. （2024·黑龙江龙东）正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成__________眼，应用___________透镜矫正。
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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题03 透镜及其应用
【中考新考法】
（2024·广东广州）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；____
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；____
（3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则__________（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a反射光线通过凸透镜光心O。
【答案】 ①. ②. ③. 顺时针
【解析】
（1）[1]先画出平面镜的法线，可知反射角等于45°，根据光的反射定律可知，入射角也等于45°，由此可画出入射光线，即光线a，如图所示：
（2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，据此作出光线b经凸透镜折射后的光路图，并标出凸透镜右侧的焦点F，如图所示：
（3）[3]保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，若逆时针转动平面镜，则入射角增大，反射角增大，则反射光线向上远离凸透镜，反射光线不会通过凸透镜光心O；若顺时针转动平面镜，则入射角减小，反射角减小，则反射光线向下靠近凸透镜的光心，转过一定角度时，反射光线会通过凸透镜光心O。
【新科技新情境】
2. （2024·广东深圳）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7_________（填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图_________；
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W=_________；
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人_________（靠近/远离）此区域；
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过_________波来传递信号。
【答案】 ①. cm ②. ③. 5×10-4J ④. 远离 ⑤. 电磁
【解析】
（1）[1]由图甲可知，胶囊机器人长大约等于两个手指的宽度，约2.7cm。
（2）[2]从胶囊机器人的重心沿竖直向下画出重力的示意图，如图所示：
（3）[3]胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功
W=Gh=0.05N×0.01m=5×10-4J
（4）[4]凸透镜成实像，物距变大，像变小，如果小白医生想扫描更大范围时，让像小一些，应操作机器人远离此区域。
（5）[5]电磁波可以传递信息，医生在远程无线操控机器人，通过电磁波来传递信号。
考点1 透镜
1. （2024·黑龙江齐齐哈尔）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的
B. 近视眼可以戴度数合适的凹透镜片做的眼镜矫正
C. 医院里经常使用红外线消毒病房和手术室
D. 牙科医生用来检查牙齿的小镜子是凹面镜
【答案】B
【解析】
A．光的三原色是红绿蓝，电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的，故A错误；
B．近视眼可以戴度数合适凹透镜片做的眼镜矫正，利用凹透镜对光线的发散作用延迟成像，故B正确；
C．医院里经常使用紫外线消毒病房和手术室，故C错误；
D．牙科医生用来检查牙齿的小镜子是平面镜，借助平面镜看清口腔内情况，故D错误。
故选B。
2. （2024·山东滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】
根据凸透镜的三条特殊光线可知，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线，经凸透镜后过焦点，如图所示：
3. （2024·吉林）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出图中折射光线对应的入射光线。
【答案】
【解析】
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线，如图所示：
考点2 生活中的透镜
4. （2024·广东）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于___________透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变___________。
【答案】 ① 凸 ②. 实 ③. 小
【解析】
[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中，物距增大，像距减小，像变小。
考点3 凸透镜成像的规律
5. （2024·江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（ ）
A. 只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像
【答案】D
【解析】
A图中物距为
45.0cm-35.0cm=10.0cm
凸透镜的焦距是10cm，物距等于焦距，光屏不能成像，只向左或向右移动光屏至适当位置，光屏上不能成像，故AB错误；
C．只向右移动蜡烛至适当位置，物距小于焦距，成正立放大的虚像，光屏不能成像，故C错误；
D．将凸透镜移动到55cm，物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm
像距为
75.0cm-55.0cm=20.0cm
此时
u=v=2f
光屏上能呈现烛焰等大的像，故D正确。
故选D。
6. （2024·天津）（多选）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【解析】
A．当物距为20cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即f=10cm，此时像距等于物距，也为20cm，故A正确；
B．当物距为30cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，故B正确；
C．当物距为15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的原理制成的，故C错误；
D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，故D错误。
故选AB。
7. （2024·黑龙江齐齐哈尔）（多选）物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
【答案】ABC
【解析】
A．当光屏成倒立、等大的实像，有
u=v=2f
则
故A正确；
B．将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处，物距
u=50.0cm 25.0cm=25cm>2f=20.0cm
满足u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，故B正确；
C．将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处，物距
f=100cm满足
f成倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，故C正确；
D．将蜡烛放置在光具座45.0cm刻度线处，物距
u=50.0cm 45.0cm= 5.0cm即物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，但虚像不能呈现在光屏上，故D错误。
故选ABC。
8. （2024·陕西A卷）如图—1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置；
（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是________；
（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动________直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质；
（3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中；
凸透镜的焦距：
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距________；
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上________（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像；
（5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜；
（6）如图—2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点；
（7）生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
【答案】 ①. 使像成在光屏中央 ②. 光屏 ③. 增大 ④. 仍能 ⑤. 远视 ⑥. b ⑦. 4
【解析】
（1）[1]探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。
（2）[2]固定凸透镜的位置，则凸透镜的位置不变，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，蜡烛的位置保持不变，此时应移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像。
（3）[3]由题意可知，凸透镜的焦距f=5.0cm，由表中数据可知，1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距，当物距逐渐减小时，像距逐渐增大。
（4）[4]当光屏上出现清晰的像时，用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，则通过凸透镜的光线变少，所以在光屏上成的像变暗，但仍能成烛焰完整的像。
（5）[5]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊，将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，说明像距变小，则焦距变小，说明眼镜对光线有会聚作用，可判断小明佩戴的是凸透镜，即远视眼镜。
（6）[6]当无人机在高空拍摄地面场景时，地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距，即物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，由图—3可知，只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成实像时物远像近像变小可知，物距越大，像距越小，所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的b点。
（7）[7]由凸透镜成像规律可知，物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，由表中数据可知，生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
9. （2024·湖北）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为_________cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距_________（填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中_________侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。_________的推测合理，理由是______。
【答案】 ①. 10.0 ②. ＞ ③. B ④. 小丽 ⑤. 见解析
【解析】
（1）[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会聚于一点，凸透镜与光屏间的距离为焦距，由图乙知道，该凸透镜的焦距为
（2）[2]分析表格数据知道，当凸透镜成缩小的像时，物距大于像距。
（3）[3]根据题意知道，当物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在B处观察。
[4][5]根据实验现象知道，当继续减小物距时，也能成放大的像，但是是正立、放大的虚像，此时，所以，小丽的推测合理。
10. （2024·内蒙古赤峰）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表：
表1
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
11 9.2 5
17 7.1 2.5
40 5.7 0.9
表2
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
25 17 4
28 167 3.3
40 13.3 2
（1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是___________。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，___________不同，则像距不同，像的高度也不同。
【答案】 ①. 变小 ②. 凸透镜焦距
【解析】
（1）[1]表1中，凸透镜焦距不变f1=5cm，物距11cm、17cm、40cm不断增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小；同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变小。
（2）[2]由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，凸透镜的焦距不同，则像距不同，像的高度也不同。如物体高度相同，物距都为40cm，凸透镜的焦距为5cm时，像距为5.7cm，像高为0.9cm；物距都为40cm，凸透镜的焦距为10cm时，像距为13.3cm，像高为2cm。
11. （2024·湖北武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向______移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较______的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
【答案】 ①. 照相机 ②. 左 ③. 大 ④. 倒立放大
【解析】
（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。
[2][3]将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。
（2）[4]由题意可知，凸透镜的焦距为20cm，指纹到眼睛的距离为40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
12. （2024·黑龙江绥化）如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。
（1）调节实验器材的高度时，蜡烛__________点燃；（选填“需要”或“不需要”）
（2）实验过程中，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好出现清晰的像。该像是倒立、__________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的；
（3）如图位置，若将蜡烛向左移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，应该将光屏适当向__________（选填“右”或“左”）移动：如果不动光屏、凸透镜，也可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的__________（选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上也能出现清晰的像。
【答案】 ①. 需要 ②. 缩小 ③. 照相机 ④. 左 ⑤. 近视
【解析】
（1）[1]为了让烛焰的像成在光屏中央，在调节器材高度时，蜡烛应点燃。
（2）[2][3]图示中，物距大于像距，在光屏上成倒立缩小的实像。照相机是利用这一原理成像的。
（3）[4]向左移动蜡烛，则物距变大，像距应变小，光屏应向左移动适当距离。
[5]光屏和凸透镜不动，而像距变小，为了让光的延迟会聚成像，可在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的对光有发散作用的凹透镜，即近视眼镜。
13. （2024·黑龙江龙东）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是_________；
（2）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距__________cm；
（3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度_________（选填“会”或“不会”）受影响；
（4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，像将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. 使像成在光屏的中央 ②. 10.0 ③. 照相机 ④. 不会 ⑤. 右 ⑥. 变大
【解析】
（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
（2）[2]由图甲可知，焦点到凸透镜距离为
20.0cm-10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
（3）[3]由图乙可知，物距
50.0cm-10.0cm=40.0cm
物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机是根据此原理制成的。
[4]若实验过程中挡住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
（4）[5][6]凸透镜成实像时，物距变小，像距增大，像变大；将蜡烛移到35cm处，物距变小，像距变大，光屏向右移动，像变大。
考点4 眼睛和眼镜
14. （2024·广西）如图所示的眼镜片是（ ）
A. 凸面镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜
【答案】C
【解析】
图中眼镜片将字放大，成正立放大的虚像，所以眼镜片是凸透镜。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
15. （2024·山东滨州）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A. 小孔成像是由光的折射形成的
B. “潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C. 用手机扫描二维码时，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D. 近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
【答案】C
【解析】
A．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故A错误；
B．“潭清疑水浅”是光由水中射向空气时发生折射，光远离透镜偏折，人眼沿着折射光线看过去，觉得水很浅，因此由光的折射形成的，故B错误；
C．用手机扫描二维码时，摄像头相当于照相机，根据凸透镜成像的特点可知，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外，此时成倒立缩小的实像，故C正确；
D．近视眼是晶状体太厚，对光的会聚能力变强，使像成在视网膜的前方，因此需要配戴由凹透镜片制成的眼镜进行矫正，故D错误。
故选C。
16. （2024·甘肃临夏）眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的________（选填“实像”或“虚像”）。为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应________（选填“推入”或“抽出”）水。
【答案】 ①. 实像 ②. 推入
【解析】
[1]由图可知，物距大于像距，所以光屏上的像是倒立缩小的实像。
[2]当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。所以为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应推入水。
17. （2024·黑龙江龙东）正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成__________眼，应用___________透镜矫正。
【答案】 ①. 近视 ②. 凹
【解析】
[1][2]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。
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